KR20150066327A - Welding method for improving imbalance rate of dilusion in welding metal - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a laser welding method for improving the unbalanced dilution rate at a welding joint that is composed of the following steps: a step of material processing that process a cut area of material to form a downward tilt; a step of material placement that places the first and second material processed from the step of material processing by joining the tilted sides; a step of welding rod insertion that inserts a welding rod between cut areas of the first and second material; and a step of material combination that radiates laser beam to the tip of the welding rod and melt the welding rod, so that the melted welding rod diluted into the first and the second material to combine the first and the second material. According to an embodiment of the present invention, the laser welding method for improving the unbalanced dilution rate at a welding joint can reduce the possibility for cut and breakage by reducing the discrepancy in the dilution rate at which the welding rod is diluted into the material at the top and the bottom of the material to be welded.

Description

용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법 {WELDING METHOD FOR IMPROVING IMBALANCE RATE OF DILUSION IN WELDING METAL}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a welding method for improving the dilution ratio imbalance of a welded portion,

본 발명은 용접 방법에 관한 것으로, 상세하게는 용접시 용접봉의 용융되어 모재에 희석되어 용접부를 형성할 때, 용접부의 상하의 희석률 차이에 따른 파단 발생 가능성을 저감하여 용접부의 희석률 불균형을 개선할 수 있는 용접 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a welding method for improving the dilution rate unbalance of a welded portion by reducing the possibility of fracture due to the difference in dilution ratio between the upper and lower portions of the welded portion when the welding portion is formed by melting the welding rod at the time of welding, To a welding method that can be used.

도 1을 참조하면, 종래의 맞대기 레이저 용접은 용접하고자 하는 제1모재(1)와 제2모재(2)를 인접하게 배치하고, 제1모재(1)와 제2모재(2) 사이에 구비되는 용접봉(filler wire)(3)에 레이저빔(4)을 주사하여 용접봉(3)을 제1모재(1)와 제2모재(2)에 희석하여 제1모재(1)와 제2모재(2)를 접합하는 용접 방식이다.Referring to FIG. 1, conventional butt laser welding is performed by disposing a first base material 1 and a second base material 2 to be welded adjacent to each other and arranging them between the first and second base materials 1 and 2 The welding rod 3 is diluted with the first base material 1 and the second base material 2 by scanning the laser beam 4 on the first base material 1 and the second base material 2 2).

그런데, 종래의 용접하고자 하는 제1모재(1)와 제2모재(2)는 단면상 모재의 상부와 하부의 간격이 일정하여, 용접봉(3)을 제1모재(1)와 제2모재(2) 사이의 하부로 깊숙히 위치시키기 어렵기 때문에, 용접봉(3)이 레이저빔(4)에 의해 용융되어 모재에 희석될 때 상부와 하부에 희석률 차이가 있었다.Conventionally, the first and second base materials 1 and 2 to be welded are formed such that the interval between the upper and lower portions of the base material is constant on the cross section and the welding rod 3 is welded between the first and second base materials 1 and 2 , There was a difference in dilution ratio between the upper and lower portions when the welding rod 3 was melted by the laser beam 4 and diluted in the base material.

즉, 제1모재(1)와 제2모재(2)의 상부에서 용접봉(3)의 단부에 레이저빔(4)이 주사되어 용융된 용접봉(3)이 제1모재(1)와 제2모재(2)의 단부의 상부에서 하부로 흘러 내려감에 따라 제1모재(1)의 상부와 제2모재(2)의 하부에서의 용융된 용접봉(3)의 온도 등에 차이가 발생하기 때문에 제1모재(1) 및 제2모재(2)의 상부와 하부에 동일한 조건을 용접봉(5)이 희석되기 어려운 문제가 있었다.That is, the laser beam 4 is scanned on the end portion of the welding rod 3 at the upper portion of the first base material 1 and the second base material 2 and the molten welding electrode 3 is welded to the first and second base materials 1, Since the temperature difference between the upper portion of the first base material 1 and the lower portion of the second base material 2 caused by the lowering of the temperature from the upper portion of the end portion of the first base material 2 to the lower portion, There is a problem that the electrode rod 5 is difficult to be diluted under the same conditions on the upper and lower portions of the first and second base materials 1 and 2. [

도 2에서는, 종래의 용접 방식으로 용접하였을 때, 용접부(WM)(5)은 이러한 용접봉(3)의 제1모재(1) 및 제2모재(2)에 대한 희석률 차이에 의해 용접부(5)의 상하부의 결정조직(5A, 5B)이 서로 상이한 것을 확인할 수 있다.2, the welding portion WM is welded to the welded portion 5 by the difference in dilution rate of the welding rod 3 with respect to the first and second base materials 1 and 2, The upper and lower crystal structures 5A and 5B are different from each other.

도 3에서 X1과 X2 사이는 제1모재(1) 및 제2모재(2)의 용접시 용접부(5)를 나타내는 것이고, X1과 X2, X3와 X4 사이는 각각 용접 열영향부(HAZ)를 나타내는 것으로, 용접부(5)와 용접 열영향부는 용접부(5)의 상하부의 결정조직(5A, 5B)이 각각 상이함에 따라 경도 또한 차이가 있음을 확인할 수 있다.In FIG. 3, between X1 and X2 represents the welded portion 5 during welding of the first base material 1 and the second base material 2, and X1 and X2, and X3 and X4 denote welding heat affected portions (HAZ) It can be seen that the hardness is also different between the welded portion 5 and the welded heat affected portion as the crystal structures 5A and 5B at the upper and lower portions of the welded portion 5 are different from each other.

특히, 용접부(5)의 하부에서 용접봉(3)의 희석이 잘 일어나지 않아 경도가 낮고, 이에 따라 라인통판 또는 가공시 응력집중 가능성이 높아 판파단 가능성이 높은 문제가 있었다.Particularly, since the welding rod 3 is not diluted well in the lower portion of the welded portion 5, the hardness is low, and accordingly, there is a high possibility of stress breakage during line run or processing, resulting in high plate breakage.

본 발명은 상기 문제점 중 적어도 하나를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명은 일측면으로서, 용접봉이 모재에 희석될 때, 모재의 상부와 하부에 동일하게 희석될 수 있는 용접 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in order to solve at least one of the above problems. In one aspect, the present invention provides a welding method which can be equally diluted at the top and bottom of the base material when the welding rod is diluted in the base material .

그리고, 본 발명은 일측면으로서, 모재의 용접 후 판파단 가능성을 감소시킬 수 있는 용접 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a welding method capable of reducing the possibility of plate fracture after welding of a base material.

상기와 같은 목적으로 달성하기 위한 일 측면으로서 본 발명은, 모재의 단부를 하부로 경사지게 가공하는 모재 가공단계와, 상기 모재 가공단계에서 가공된 제1모재 및 제2모재의 경사면을 인접하게 배치하는 모재 배치단계와, 제1모재의 단부와 제2모재의 단부 사이에 용접봉을 삽입하는 용접봉 삽입단계 및, 상기 용접봉의 단부에 레이저빔을 주사하여 삽입된 용접봉을 용융시키고, 용융된 용접봉이 제1모재와 제2모재에 희석되어 제1모재와 제2모재를 접합하는 모재 접합단계를 포함하는 용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법을 제공한다. According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a base material, the method including: a base material processing step of processing an end portion of the base material to be inclined downward; a step of arranging the first base material and the second base material, A step of inserting a welding rod between the end of the first base material and the end of the second base material; a step of injecting a laser beam at the end of the welding rod to melt the inserted welding rod; And a base material bonding step of bonding the first base material and the second base material by being diluted with the base material and the second base material, thereby improving the dilution ratio imbalance of the welded portion.

그리고, 본 발명의 일측면으로서 상기 모재 접합단계는, 레이저빔의 포커스 위치를 상기 용접봉의 단부에 위치시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the base material joining step is characterized in that the focus position of the laser beam is positioned at the end of the electrode.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 모재가공단계는 두께가 0.5mm 이상 5mm 이하로 형성된 제1모재 및 제2모재 상부면이 0.02mm 이상 3mm 이하로 이격되도록 제1모재 및 제2모재의 단부를 경사지게 가공하는 것을 특징으로 한다.In one aspect of the present invention, the base material processing step is performed such that the first base material having a thickness of 0.5 mm or more and 5 mm or less and the upper surface of the second base material are spaced apart by 0.02 mm or more and 3 mm or less, Is machined to be inclined.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 제1모재 및 제2모재는 탄소강, 전기강판 및 스테인리스 강 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.As one aspect of the present invention, the first base material and the second base material are characterized by being at least one of carbon steel, electrical steel, and stainless steel.

그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 모재 접합단계는, 상기 용접봉의 단부가 용융된 용접봉의 상부에 위치하도록 상기 용접봉을 하부에서 상부로 이동하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, the base material joining step is characterized in that the welding rod is moved from the lower part to the upper part such that the end of the welding rod is positioned on the molten welding electrode.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접하고자 하는 모재의 상부와 하부에서 용접봉이 모재에 희석되는 희석률의 편차를 저감할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the deviation of the dilution rate at which the electrode rod is diluted in the upper and lower portions of the base material to be welded.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 다르면, 용접하고자 하는 모재의 상부와 하부의 희석률의 편차가 저감됨에 따라 판파단 가능성이 감소하는 효과를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, the possibility of plate breakage is reduced as the deviation of the dilution ratio between the upper and lower portions of the base material to be welded is reduced.

도 1은 종래의 용접 방법을 나타내는 간략도.
도 2는 종래의 용접 방법에 의해 용접한 모재의 결정조직을 나타내는 사진.
도 3은 종래의 용접 방법에 의해 용접한 모재의 경도를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 용접 방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 용접 방법을 나타내는 간략도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 의해 용접한 모재의 결정조직을 나타내는 사진.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 의한 용접 방법으로 용접한 모재의 반복굽힘실험의 결과 그래프.1 is a schematic view showing a conventional welding method;
2 is a photograph showing a crystal structure of a base material welded by a conventional welding method.
3 is a graph showing the hardness of a base material welded by a conventional welding method.
4 is a flowchart of a welding method according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing a welding method according to an embodiment of the present invention;
6 is a photograph showing a crystal structure of a base material welded according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing a result of repeated bending test of a base material welded by a welding method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법을 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
First, the embodiments described below are examples suitable for understanding the welding method for improving the dilution ratio imbalance of the weld portion of the present invention. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 용접방법(S100)은, 용접봉 삽입단계(S130)를 가공하는 용접봉 삽입단계(S130) 가공단계(S110)와, 가공된 용접봉 삽입단계(S130)를 인접하게 배치하는 용접봉 삽입단계(S130) 배치단계(S120)와, 용접봉 삽입단계(S130) 배치단계(S120) 후에 모재 사이에 용접봉(150)을 삽입하는 용접봉 삽입단계(S130) 및 삽입된 용접봉(150)을 레이저 용접하여 모재를 접합하는 모재 접합단계(S140)를 포함하여 구성된다.4, a welding method S100 according to an embodiment of the present invention includes a welding step S130 of machining a welding electrode inserting step S130, a machining step S110 of inserting the processed welding electrode S130, A welding electrode inserting step S130 in which the welding electrodes 150 are inserted between the base materials after the welding electrode inserting step S130 and the placing step S120 are performed; And a base material bonding step (S140) of joining the base material by laser welding the electrode rod (150).

먼저, 본 발명에서 기재되는 모재(110,120)는, 탄소강, 전기강판 및 스테인리스 등이 이에 해당될 수 있으나, 용접할 수 있는 한 다양한 소재가 모재에 해당될 수 있다.First, the base materials 110 and 120 described in the present invention may be carbon steel, electrical steel, stainless steel or the like, but various materials may be applicable as the base material as long as they can be welded.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 모재 가공단계(S110)는, 용접하고자 하는 모재(110,120)의 단부를 상부면(112,122)에서 하부 방향으로 하방경사지게 가공하는 단계이다.Referring to FIG. 5, a base material processing step (S110) according to an embodiment of the present invention is a step of processing the end portions of the base materials 110 and 120 to be downwardly inclined downward from the upper surfaces 112 and 122.

이때, 상기 모재 가공단계(S110)는, 모재(110,120)를 나이프(knife)로 절단하는 방법으로 가공할 수 있고, 모재(110,120) 자체를 생산시 경사면(111,121)을 구비하도록 주조하는 방식으로 가공할 수 있다.The base material processing step S110 may be performed by cutting the base materials 110 and 120 with a knife or by cutting the base materials 110 and 120 into a shape having inclined surfaces 111 and 121 can do.

즉, 모재(110,120)가 하부로 경사진 경사면(111,121)을 구비하는 방식으로 모재(110,120)를 가공하는 한 가공방식 자체에는 공지의 다양한 실시예가 채용될 수 있다. That is, various known methods may be employed in a processing method itself for processing the base materials 110 and 120 in such a manner that the base materials 110 and 120 have inclined surfaces 111 and 121 inclined downward.

그리고, 상기 모재 가공단계(S110)에서 모재(110,120)의 단부를 경사지게 가공할 때 경사각도(θ1,θ2)는 0도 초과 90도 미만에서 모재(110,120)의 종류, 레이저 빔의 종류, 가스 용접의 종류에 따라 다양한 각도로 형성될 수 있다.When the end portions of the base materials 110 and 120 are inclined at the base material processing step S110, the inclination angles [theta] 1 and [theta] 2 are set such that the types of the base materials 110 and 120, Depending on the type of the substrate.

또한, 모재(110,120)의 단부가 경사면을 형성하도록 가공될 때, 경사진 정도는 각도(θ1,θ2)로 나타내질 수 있고, 제1모재(110)와 제2모재(120)의 상부면(111,122)의 거리(L1)로 나타낼 수 있다.The degree of inclination can be expressed by angles? 1 and? 2 when the end portions of the base materials 110 and 120 are processed to form the inclined surfaces and the inclination angle? 111, and 122, respectively.

즉, 제1모재(110) 및 제2모재(120)의 두께가 0.5mm 이상 5mm이하인 박판인 경우 두께가 얇기 때문에 경사각도(θ1,θ2)를 사용하여 경사도를 표시하기는 어려울 수 있다.That is, when the thickness of the first base material 110 and the second base material 120 is 0.5 mm or more and 5 mm or less, it may be difficult to display the slope using the tilt angles? 1 and? 2 because the thickness is thin.

따라서, 제1모재(110) 및 제2모재(120)의 단부를 경사지게 가공하고 아래의 모재 배치단계(S120)에서 제1모재(110)의 하부면(113)과 제2모재(120)의 하부면(123)을 일정한 거리(L2)만큼 이격되거나 접촉하도록 배치되거나 경우, 제1모재(110)와 제2모재(120)의 상부면(112,122) 사이의 거리(L1)를 0.05mm, 0.10mm, 0.15mm 와 같이 표시함으로써 동일한 경사각도(θ1,θ2)를 경사거리(L1)를 사용하여 나타낼 수 있다.The end portions of the first and second base materials 110 and 120 are inclined and the lower surface 113 of the first base material 110 and the second base material 120 of the second base material 120 The distance L1 between the first base material 110 and the upper surfaces 112 and 122 of the second base material 120 is 0.05 mm and 0.10 mm, mm and 0.15 mm, the same inclination angles? 1 and? 2 can be represented using the inclination distance L1.

그런데, 이와 같이 경사도를 제1모재(110)와 제2모재(120)의 상부면의 거리(L1)로 표시하기 위해서는, 제1모재(110)의 경사각도(θ1)와 제2모재(120)의 경사각도(θ2)가 동일한 경우를 전제될 수 있다.In order to display the inclination degree as the distance L1 between the first base material 110 and the upper surface of the second base material 120, the inclination angle? 1 of the first base material 110 and the inclination angle? 2 may be equal to each other.

그리고, 도 5를 참조하면, 제1모재(110)와 제2모재(120) 단부의 상부면(112,122) 사이의 거리(L1)가 멀수록 제1모재(110)와 제2모재(120)의 경사각도(θ1,θ2)는 작게 형성됨을 알 수 있다.5, as the distance L1 between the first base material 110 and the upper surfaces 112 and 122 of the ends of the second base material 120 increases, the distance between the first base material 110 and the second base material 120 increases, The inclination angles [theta] 1 and [theta] 2 are small.

즉, 도 7에서 x축상의 거리가 0인 경우는 종래의 용접방법에 사용하는 모재와 같이 모재(110,120)의 단부에 경사면이 형성되지 않는 경우를 나타내고, 제1모재(110)와 제2모재(120)의 상부면(112,122) 사이의 거리(L1)가 0.10mm, 0.15mm, 0.20mm로 증가하는 경우에는 제1모재(110)와 제2모재(120) 단부의 경사각도(θ1,θ2)는 감소하게 된다.That is, in the case where the distance on the x-axis in FIG. 7 is 0, the case where the inclined plane is not formed at the end portion of the base materials 110 and 120 as in the base material used in the conventional welding method is shown, The inclination angles? 1 and? 2 of the end portions of the first base material 110 and the second base material 120 increase when the distance L1 between the upper surfaces 112 and 122 of the first base material 120 increases to 0.10 mm, 0.15 mm, ) Is decreased.

그리고, 상기 모재 배치단계(S120)는, 상기 모재 가공단계(S110)에서 가공된 제1모재(110)와 연결하고자 하는 제2모재를 인접하게 배치하는 단계이다.The step S120 of arranging the base material is a step of arranging the first base material 110 processed in the base material processing step S110 and the second base material to be connected adjacent to each other.

그래서, 상기 모재 배치단계(S120) 후에는 도 5에 개시된 것과 같이, 제1모재(110)와 제2모재(120) 사이에는 제1모재(110) 및 제2모재(120)의 상부면(112,122)에서 하부 방향으로 단면적이 좁아지는 역삼각형 형상으로 상부가 하부보다 더 넓은 부피로 형성되는 공간부(130)가 형성된다.5, the first base material 110 and the second base material 120 are formed between the first base material 110 and the second base material 120 after the base material arranging step S120, 112 and 122 are formed in a shape of an inverted triangle whose sectional area is narrowed in the downward direction and in which the upper portion is formed in a wider volume than the lower portion.

또한, 제1모재(110)와 제2모재(120)의 단부에 형성된 경사면의 경사각도(θ1,θ2)가 동일한 경우에는 상기 공간부(130)는 단면이 빗변의 길이가 같은 역삼각형으로 형성된다.When the inclination angles? 1 and? 2 of the inclined surfaces formed at the ends of the first parent material 110 and the second parent material 120 are equal to each other, the space 130 is formed into an inverted triangle having the same hypotenuse do.

그리고, 상기 모재 배치단계(S120) 이후의 용접봉 삽입단계(S130)에서는, 제1모재(110)와 제2모재(120) 사이의 공간부(130)에 용접봉(150)이 삽입된다.The electrode rod 150 is inserted into the space 130 between the first base material 110 and the second base material 120 in the step of inserting the electrode after the base material arranging step S120.

그리고, 상기 용접봉 삽입단계(S130) 이후의 모재 접합단계(S140)는, 일 실시예로 상기 용접봉(150)의 단부(151)에 레이저빔(160)의 포커스(161)를 맞추어 삽입된 용접봉(150)의 단부(151)를 용융하여 용접봉(150)을 제1모재(110) 및 제2모재(120)에 희석하여 제1모재(110)와 제2모재(120)를 접합하는 단계이다.The base material joining step S140 after the welding rod inserting step S130 may be performed by aligning the focus 161 of the laser beam 160 to the end 151 of the welding rod 150, 150 are melted to dilute the welding rod 150 to the first base material 110 and the second base material 120 to bond the first base material 110 and the second base material 120 to each other.

이 경우, 상기 용접봉(150)의 단부(151)는 용접 초기에는 상기 공간부(130)의 하부에 위치하며 용융된 용접봉(150)의 상부면이 상승할 때, 용융된 용접봉의 상부면에 상기 용접봉의 단부(151)가 위치하도록 상기 용접봉(150)의 단부(151) 위치를 이동시키는 것이 바람직하다.In this case, the end portion 151 of the welding rod 150 is positioned at a lower portion of the space 130 at the beginning of welding, and when the upper surface of the molten welding rod 150 rises, It is preferable to move the position of the end portion 151 of the electrode rod 150 such that the end portion 151 of the electrode rod is positioned.

그래서, 먼저 상기 모재 접합단계(S140)와 상기 용접봉 삽입단계(S130)에서 용접봉(150)이 제1모재(110)와 제2모재(120)의 하단에서 제1모재(110)와 제2모재(120)와 접촉하지 않은 상태로 삽입되고, 상기 모재 접합단계(S140)에서 레이저빔(160)의 포커스(161)를 상기 용접봉(150)의 단부에 맞추어 레이저빔(160)을 주사한다.The welding rod 150 is positioned between the first base material 110 and the second base material 120 at the lower ends of the first base material 110 and the second base material 120 in the base material joining step S140 and the welding rod inserting step S130, And the laser beam 160 is focused by aligning the focus 161 of the laser beam 160 with the end of the electrode 150 in the base material joining step S140.

이때, 레이저빔(160)의 포커스(161)는 상기 용접봉(150)의 단부(151)에 맞추고, 용접봉(150)이 용융되어 적층되기 때문에 상기 용접봉(150)의 단부(151)가 용융된 용접봉(150)과 접촉하는 것을 방지하기 위해, 상기 용접봉(150)의 단부를 상기 공간부(130)의 하부에서 상부로 이동시키고 이에 따라 상기 레이저빔(160)의 포커스(161) 또한 상기 공간부(130)의 하부에서 상부로 이동시키면서 용접하는 것이 바람직하다.Since the focus 161 of the laser beam 160 is aligned with the end 151 of the electrode 150 and the electrode 151 is melted and laminated, The end of the electrode 150 is moved from the lower part to the upper part of the space part 130 so as to prevent the focus 161 of the laser beam 160 from being in contact with the space part 150 130 to the upper portion.

그래서, 상기 공간부(130)의 하단에 용융된 용접봉(150)이 제1모재(110)와 제2모재(120) 사이에 순차적으로 적층되어 제1모재(110)와 제2모재(120)에 희석되어 상기 공간부(130)에는 용접부(140)가 형성되고, 상기 용접부(140)는 제1모재(110)와 제2모재(120)를 접합하게 된다.A molten electrode rod 150 is sequentially stacked between the first and second base materials 110 and 120 so that the first and second base materials 110 and 120 are sequentially stacked, The welded portion 140 is formed in the space 130 and the welded portion 140 joins the first and second base materials 110 and 120 to each other.

그래서, 본 발명의 일 실시예에 의한 용접방법(S100)에 의하면, 용접봉(150)이 제1모재(110)와 제2모재(120)를 접촉하지 않는 상태로 용융되고, 용융된 용접봉(150) 상기 공간부(130)에서 낙하하고 상기 공간부(130)의 하부에서 상부방향으로 순차적으로 적층되어 용접부(140)를 구성하기 때문에, 모재(110,120)의 단부를 타고 흘러내리는 경우가 발생되지 않는다.According to the welding method S100 according to an embodiment of the present invention, the welding rod 150 is melted in a state in which the first base material 110 and the second base material 120 are not in contact with each other, and the molten welding rod 150 Since they fall down from the space 130 and are sequentially stacked from the lower part of the space part 130 to the upper part thereof to form the welded part 140, there is no case where the end parts of the base materials 110 and 120 flow down .

따라서, 용접부(140)의 상부와 하부에서는 동일한 조건에서 용접봉(150)이 제1모재(110)와 제2모재(120)에 희석되어 형성되기 때문에 상기 용접부(140)의 하부와 상부의 결정조직(140A,140B))은 종래의 용접방식에 의한 결정조직과는 달리 서로 유사하게 된다.Therefore, since the welding rod 150 is formed by diluting the first base material 110 and the second base material 120 under the same conditions in the upper and lower portions of the welding portion 140, (140A, 140B) are similar to each other unlike the crystal structure by the conventional welding method.

즉, 도 6을 참조하면, 제1모재(110)와 제2모재(120) 사이에 용접봉(150)이 용융되어 희석된 상기 용접부(140)의 상부조직(140A)과 하부조직(140B)의 결정구조를 살표보면 서로 유사한 결정조직을 형성하는 것을 확인할 수 있다.6, the upper tissue 140A and the lower tissue 140B of the welding portion 140, which is melted and diluted by the welding rod 150 between the first base material 110 and the second base material 120, When the crystal structure is shown, it can be confirmed that crystal structures similar to each other are formed.

또한, 도 7은 제1모재(110)와 제2모재(120)의 단부가 동일한 경사각도(θ1,θ2)를 갖도록 가공된 실시예에서, x축은 제1모재(110)의 상부면과 제2모재(120)의 상부면 사이의 거리(L1)를 나타내는 것으로, 전술한 것과 같이 x축에서 거리가 0인 경우는 종래와 같이 경사면의 경사각도(θ1,θ2)가 0인 실시예를 나타낸다.7 shows an example in which the first base material 110 and the second base material 120 are processed to have the same inclination angles? 1 and? 2, the x- 2 represents the distance L1 between the upper surfaces of the parent material 120. In the case where the distance is 0 in the x-axis as described above, there is shown an embodiment in which the inclination angles? 1 and? .

그래서, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 용접방식(S100)에 의해 용접된 모재(110,120)에 대하여 반복굽힘실험을 한 결과를 나타낸 그래프로, 종래의 방식에 의해 반복굽힘실험을 한 경우에 비해 본 발명의 일 실시예에 의한 용접방식(S100)에 의해 용접하는 경우 상기 용접부(140)의 파단이 발생하기 전까지의 반복굽힘회수가 증가되는 것을 알 수 있다.Therefore, FIG. 7 is a graph showing the result of repetitive bending experiments on the base materials 110 and 120 welded by the welding method (S100) according to an embodiment of the present invention. In the case of performing the repetitive bending experiment by the conventional method The number of times of repeated bending until the welding portion 140 is broken can be seen when welding is performed by the welding method S100 according to an embodiment of the present invention.

즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 용접방법에 의하면, 용접봉(150)이 용융된 상태로 경사면(111,122)을 따라 흐르지 않게 되어 경사도가 큰 실시예에 비해 용융된 용접봉(150)이 경사면을 타고 흘러내리지 않고 순차적으로 적층된 상태로 제1모재(110)와 제2모재(120)와 희석되기 때문에 용접부(140)의 상부조직과 하부조직의 유사성이 더 크게 된다.That is, according to the welding method according to an embodiment of the present invention, the welding electrode 150 does not flow along the inclined surfaces 111 and 122 in a molten state, so that the molten welding electrode 150 abuts the inclined surface The similarity between the upper structure and the lower structure of the weld 140 is greater because the first base material 110 and the second base material 120 are diluted in a state in which they are sequentially stacked without flowing.

그래서, 제1모재(110)와 제2모재(120)의 경사각도(θ1,θ2)가 클수록 상하부 결정조직에 차이가 없게 되어 특정 부분에 응력이 집중되지 않게 됨으로써 반복굽힘횟수가 증가하여도 용접부(140)에서의 판파단 가능성이 줄어들게 된다.
As the inclination angles? 1 and? 2 of the first and second base materials 110 and 120 are larger, there is no difference in the upper and lower crystal structures, so that the stress is not concentrated on specific portions, The possibility of plate breakage at the plate 140 is reduced.

그리고, 본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be understood by those skilled in the art that the present invention can be easily understood by those skilled in the art.

또한, 발명의 실시하기 위한 구체적인 내용에서 기재한 설명의 편의를 위해 제1모재(110)와 제2모재(120)는 플레이트 형상으로 기재하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 다양한 형상의 모재를 용접하는 실시예도 본 발명의 권리범위에 해당된다.
Although the first base material 110 and the second base material 120 are described as plates in order to simplify the description of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto, Is also within the scope of the present invention.

S100: 용접부 희석율이 개선된 용접 방법
S110: 모재 가공단계 S120: 모재 배치단계
S130: 용접봉 삽입단계 S140: 모재 접합단계
110: 제1모재 120: 제2모재
130: 공간부 140: 용접부
150: 용접봉 160: 레이저빔S100: Welding method with improved dilution rate
S110: Substrate processing step S120: Substrate placement step
S130: Insertion of the welding electrode S140: Step of bonding the base material
110: first base material 120: second base material
130: space part 140: welded part
150: welding rod 160: laser beam

Claims (5)

모재의 단부를 하부로 경사지게 가공하는 모재 가공단계;
상기 모재 가공단계에서 가공된 제1모재 및 제2모재의 경사면을 인접하게 배치하는 모재 배치단계;
제1모재의 단부와 제2모재의 단부 사이에 용접봉을 삽입하는 용접봉 삽입단계; 및
상기 용접봉의 단부에 레이저빔을 주사하여 삽입된 용접봉을 용융시키고, 용융된 용접봉이 제1모재와 제2모재에 희석되어 제1모재와 제2모재를 접합하는 모재 접합단계;를 포함하는 용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법.A base material processing step of processing the end portion of the base material downwardly;
A base material disposing step of disposing inclined surfaces of the first base material and the second base material processed in the base material processing step;
Inserting a welding rod between the end of the first base material and the end of the second base material; And
And a base material bonding step of melting the inserted electrode by scanning a laser beam at an end of the electrode to melt the electrode rod and melting the electrode rod to melt the first base material and the second base material to bond the first base material and the second base material Welding method for improving dilution rate imbalance. 제1항에 있어서,
상기 모재 접합단계는,
레이저빔의 포커스 위치를 상기 용접봉의 단부에 위치시키는 것을 특징으로 하는 용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법.The method according to claim 1,
In the base material bonding step,
Wherein the focus position of the laser beam is positioned at the end of the electrode. 제2항에 있어서,
상기 모재 가공단계는,
두께가 0.5mm 이상 5mm 이하로 형성된 제1모재 및 제2모재 상부면이 0.02mm 이상 3mm 이하로 이격되도록 제1모재 및 제2모재의 단부를 경사지게 가공하는 것을 특징으로 하는 용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법.3. The method of claim 2,
The base material processing step includes:
Wherein an end portion of the first base material and the second base material are inclined so that the upper surface of the first base material and the upper surface of the second base material formed to have a thickness of 0.5 mm or more and 5 mm or less are spaced apart by 0.02 mm or more and 3 mm or less. Welding method. 제3항에 있어서,
제1모재 및 제2모재는 탄소강, 전기강판 및 스테인리스 강 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법.The method of claim 3,
Wherein the first base material and the second base material are at least one of carbon steel, electric steel, and stainless steel. 제2항에 있어서,
상기 모재 접합단계는,
상기 용접봉의 단부가 용융된 용접봉의 상부에 위치하도록 상기 용접봉을 하부에서 상부로 이동하는 것을 특징으로 하는 용접부의 희석율 불균형을 개선하기 위한 용접방법.3. The method of claim 2,
In the base material bonding step,
Wherein the welding rod is moved from the lower part to the upper part so that the end of the welding rod is located at the top of the molten welding electrode.
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CN105033458A (en) * 2015-08-27 2015-11-11 余小刚 Laser welding method for metal sheets

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